-

1. ОПИСАНИЕ
ПОЛЕЗНОЙ
МОДЕЛИ К
ПАТЕНТУ
(12)
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(19) BY (11) 6449
(13) U
(46) 2010.08.30
(51) МПК (2009)
B 08B 3/12
(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ЖИДКОСТНОЙ ОЧИСТКИ СЫПУЧИХ
МАТЕРИАЛОВ
(21) Номер заявки: u 20100081
(22) 2010.01.28
(71) Заявитель: Государственное науч-
ное учреждение "Институт физики
имени Б.И.Степанова Националь-
ной академии наук Беларуси" (BY)
(72) Авторы: Мухуров Николай Иванович;
Кривоносов Сергей Сергеевич; Жва-
вый Сергей Павлович; Гасенкова Ири-
на Владимировна; Тышкевич Юрий
Францевич (BY)
(73) Патентообладатель: Государственное
научное учреждение "Институт физи-
ки имени Б.И.Степанова Националь-
ной академии наук Беларуси" (BY)
(57)
Установка для жидкостной очистки сыпучих материалов, содержащая наклонный ба-
рабан, шнек внутри барабана, механизм вращения, бункеры для загрузки и выгрузки соот-
ветственно очищаемого и очищенного материала, ультразвуковые преобразователи, сопла,
ванну с моющим раствором и термонагревателем, насос для подачи моющего раствора,
отличающаяся тем, что наклонный барабан выполнен в виде сплошной жестко закреп-
ленной трубы, а шнек механически соединен с механизмом вращения, ультразвуковые
преобразователи с чередующимися резонансными частотами 22 и 44 кГц равномерно рас-
положены по диаметру с внешней стороны на всей нижней рабочей поверхности трубы с
промежутком λ/2 или кратным ему, где λ - длина волны, излучаемая ультразвуковым пре-
образователем, и электрически соединены соответственно с ультразвуковыми генератора-
ми, сопла расположены на противоположной верхней части трубы и соединены через
вентиль с насосом, нижняя часть трубы расположена в бункере для загрузки очищаемого
материала, в нижней части которого через фильтр расположена емкость для приема отра-
ботанного моющего раствора, соединенная с ванной для моющего раствора, верхняя часть
трубы расположена в бункере для приема чистого материала.
Фиг. 1
BY6449U2010.08.30

2. BY 6449 U 2010.08.30
2
(56)
1. А.с. СССР 1018726, МПК B 08B 3/06, 1983.
2. Патент RU 2163522, МПК B 08B 3/04, 2001.
3. А.с. СССР 650674, МПК B 08B 3/12, 1979.
Полезная модель относится к машиностроению и предназначена для очистки сыпучих
материалов, в частности чугунной стружки, от технологических загрязнений и может
быть использована во многих отраслях народного хозяйства.
Известна установка для мойки мелких деталей [1], содержащая ванну для моющей
жидкости, расположенный в ней наклонный барабан с приводом вращения шнека, частич-
но погруженный в ванну, на внутренней стороне выходной спирали шнека имеется вы-
ступ для предотвращения падения деталей при их выгрузке. Кроме того, имеются лопатки,
установленные на днище барабана под углом 10-15° к радиальному направлению, одна из
которых соединена с выходным витком спирали шнека.
Данная установка обеспечивает невысокое качество очистки деталей от сложных по
составу технологических загрязнений, обладает низкой производительностью процесса.
Кроме того, из-за поверхностного натяжения остаются технологические загрязнения на
поверхности деталей, невозможна очистка сыпучих материалов, в частности чугунной
стружки.
Известна установка для мойки деталей [2], содержащая ванну, выполненную в виде
сообщающихся труб, одна расположена вертикально, вторая - под углом к первой; при
этом средство для загрузки совмещено с вертикальной трубой, шнек размещен в наклон-
ной трубе с возможностью вращения, а соотношение длины частей шнека, погруженной в
моющий раствор и находящейся над раствором, составляет 1 : 2-3.
Данная установка обладает невысоким качеством очистки деталей от сложных по со-
ставу технологических загрязнений. Кроме того, в связи с тем что промывка деталей про-
исходит в ванне, то на поверхности моющего раствора скапливаются технологические
загрязнения в виде масла, и при дальнейшем перемещении их с помощью шнека в резуль-
тате поверхностного натяжения технологические загрязнения остаются на поверхности
деталей. Устройство пригодно для очистки узкой номенклатуры деталей.
Наиболее близкой по технической сущности является установка барабанного типа для
мойки деталей [3], содержащая наклонный барабан, выполненный из продольных стерж-
ней, закрепленных на торцевых крышках, барабан имеет возможность вращения, внутри
барабана жестко установлен шнек, а в верхней его части - контур струйной промывки, ко-
торый содержит сопла, связанные с кольцевой трубой, соединенной через фильтры с
насосом, нижняя часть барабана опущена в ванну с моющим раствором, на ванне установ-
лены ультразвуковые преобразователи, для нагрева моющей жидкости в ванне имеется
нагреватель. Для загрузки и выгрузки деталей установка снабжена загрузочным средством
в виде поворотной площадки и лотка.
Установка обладает высокими затратами ультразвуковой энергии в связи с тем, что
озвучивается большой объем моющего раствора, сравнительно низкое качество очистки
деталей от сложных по составу технологических загрязнений, так как деталь находится в
зоне ультразвукового воздействия незначительное время. Установка пригодна для очистки
узкой номенклатуры деталей и не пригодна для очистки сыпучих материалов, в частности
чугунной стружки, низкая эффективность использования ультразвуковой энергии в техно-
логическом процессе.
Технической задачей полезной модели является повышение качества очистки, расши-
рение номенклатуры изделий для очистки от технологических загрязнений.

3. BY 6449 U 2010.08.30
3
Решение технической задачи достигается тем, что в установке для жидкостной очист-
ки сыпучих материалов, содержащей наклонный барабан, шнек внутри барабана, меха-
низм вращения, бункера для загрузки и выгрузки соответственно очищаемого и
очищенного материала, ультразвуковые преобразователи, сопла, ванну с моющим раство-
ром и термонагревателем (на фигурах не показан), насос для подачи моющего раствора,
наклонный барабан выполнен в виде сплошной трубы, жестко закрепленной, а шнек ме-
ханически соединен с механизмом вращения, ультразвуковые преобразователи с череду-
ющимися резонансными частотами 22 и 44 кГц равномерно расположены по диаметру с
внешней стороны на всей нижней рабочей поверхности трубы с промежутком λ/2 или
кратным ему, где λ - длина волны, излучаемая ультразвуковым преобразователем, и элек-
трически соединены соответственно с ультразвуковыми генераторами, сопла расположе-
ны на противоположной верхней части трубы и соединены через вентиль с насосом,
нижняя часть трубы расположена в бункере для загрузки очищаемого материала, в ниж-
ней части которого через фильтр расположена емкость для приема отработанного моюще-
го раствора, соединенная с ванной для моющего раствора, верхняя часть трубы
расположена в бункере для приема чистого материала.
Совокупность указанных признаков позволяет осуществить очистку деталей в проти-
вопотоке и обработку их интенсивным ультразвуковым полем на всем пути следования,
что повышает качество очистки.
Сущность полезной модели поясняется фиг. 1, где:
1 - труба;
2 - шнек;
3 - механизм вращения шнека;
4 - бункер загрузки;
5 - емкость для приема отработанного моющего раствора;
6 - фильтр;
7 - бункер приема чистого материала;
8 - ультразвуковые преобразователи на 22 и 44 кГц;
9 - ультразвуковые генераторы;
10 - сопла;
11 - ванна для моющего раствора;
12 - вентиль;
13 - насос.
На фиг. 2 показано сечение А-А.
Установка для жидкостной очистки сыпучих материалов содержит наклонную трубу
1, внутри которой расположен шнек 2, механически соединенный с механизмом вращения
3, по диаметру с внешней стороны на всей нижней рабочей поверхности трубы 1 установ-
лены чередующиеся ультразвуковые преобразователи 8 с частотами 22 и 44 кГц с проме-
жутком λ/2 или кратным ему, где λ - длина волны, излучаемая ультразвуковым
преобразователем, и электрически соединены соответственно с ультразвуковыми генера-
торами 9 на частоту 22 и 44 кГц. Труба 1 верхней частью установлена в бункере 7 для
приема чистого материала, а нижняя часть установлена в бункере 4 для загрузки очищае-
мого материала, внизу которого установлен фильтр 6, соединенный с емкостью 5 для при-
ема отработанного моющего раствора, соединенной с ванной 11 для моющего раствора с
термонагревателем (на фигурах не показан), в которой расположен насос 13, сопла 10 че-
рез вентиль 12 соединены с насосом 13.
Установка работает следующим образом. Оператор вручную заливает моющий рас-
твор в ванну 11 с термонагревателем. При достижении температуры моющего раствора
60 °С включается насос 13 и моющий раствор через вентиль 12, предназначенный для ре-
гулирования давления, подается через сопло 10 в трубу 1. Очищаемый материал поступает
в бункер загрузки 4, включается механизм вращения шнека 3 и материал начинает дви-

4. BY 6449 U 2010.08.30
4
гаться снизу вверх, одновременно включаются ультразвуковые генераторы 9 и соответ-
ственно ультразвуковые преобразователи 8. Очищаемый материал, перемещаясь с помо-
щью шнека 2, проходит в моющем растворе зону интенсивного воздействия
ультразвукового поля, создаваемого ультразвуковыми преобразователями 8.
В результате кавитационных процессов, возникающих на поверхности деталей, рас-
творяющей способности моющего раствора при температуре 60 °С, перемешиванию дета-
лей и противопотока моющего раствора с очищаемым материалом происходит качествен-
ная его очистка.
Моющий раствор, пройдя по наклонной трубе 1, попадает в бункер загрузки 4 и через
фильтр 6 в емкость 5, а затем самотеком в ванну 11 для моющего раствора. Таким обра-
зом, повторно используется в технологическом цикле. Очищенный материал при выходе
из верхней части наклонной трубы 1 может обдуваться потоком горячего воздуха, что
способствует более быстрому его высыханию.
Фиг. 2
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.